Ultrasound-Induced Abiotic and Biotic Interfacial Electron Transfer for Efficient Treatment of Bacterial Infection

电子转移 活性氧 电子传输链 非生物成分 生物物理学 化学 材料科学 纳米技术 光化学 生物 生物化学 生态学
作者
Yi Yu,Yuxuan Zeng,Qunle Ouyang,Xiangmei Liu,Yufeng Zheng,Shuilin Wu,Lei Tan
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (21): 21018-21029 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c03858
摘要

Electron transfer plays an important role in various catalytic reactions and physiological activities, whose altered processes may change catalytic efficiency and interfere in physiological metabolic processes. In this study, we design an ultrasound (US)-activated piezoelectric responsive heterojunction (PCN-222-BTO, PCN: porous coordination network), which can change the electron transfer path at the abiotic and abiotic-biotic interfaces under US, thus achieving a rapid (15 min) and efficient bactericidal effect of 99.96%. US-induced polarization of BTO generates a built-in electric field, which promotes the electron transfer excited from PCN-222 to BTO at the PCN-222-BTO interface, thereby increasing the level of reactive oxygen species (ROS) production. Especially, we find that the biological electron transfer from the bacterial membrane to BTO is also activated at the MRSA-BTO interface. This antibacterial mode results in the down-regulated ribosomal, DNA and ATP synthesis related genes in MRSA, while the cell membrane and ion transport related genes are up-regulated due to the synergistic damage effect of ROS and disturbance of the bacterial electron transport chain. This US responsive dual-interface system shows an excellent therapeutic effect for the treatment of the MRSA-infected osteomyelitis model, which is superior to clinical vancomycin therapy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wdh完成签到,获得积分20
刚刚
judy完成签到,获得积分10
刚刚
实验室扛把子完成签到,获得积分10
刚刚
阿鲁发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
贪玩的莫英完成签到,获得积分10
1秒前
freedom发布了新的文献求助10
1秒前
彭于彦祖应助惬意的晚风采纳,获得20
2秒前
刻苦秋烟完成签到,获得积分10
2秒前
共享精神应助犹豫绾绾采纳,获得10
2秒前
wdh发布了新的文献求助30
3秒前
瞿采枫发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
852应助smart采纳,获得10
4秒前
Ankher完成签到,获得积分10
4秒前
swy完成签到 ,获得积分10
4秒前
鲜艳的皮皮虾完成签到 ,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助青wu采纳,获得10
5秒前
FK7发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
嗒嗒嗒薇完成签到 ,获得积分10
6秒前
快乐星球发布了新的文献求助10
6秒前
XudongHou完成签到,获得积分10
7秒前
赵勇发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
等待的寻双完成签到,获得积分10
7秒前
特独斩完成签到,获得积分10
9秒前
freedom完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wshwx完成签到,获得积分10
9秒前
violet完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
我是老大应助安全平静采纳,获得10
10秒前
干净惜蕊发布了新的文献求助10
10秒前
yirann完成签到,获得积分10
11秒前
自由擎汉发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
汉堡包应助疯狂的曼德采纳,获得10
11秒前
1213完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
The world according to Garb 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Mass producing individuality 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3820668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3363564
关于积分的说明 10423418
捐赠科研通 3081956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1695358
邀请新用户注册赠送积分活动 815060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768856